导热凝胶

  导热凝胶是以硅胶复合导热填料，经过搅拌、混合和封装制成的凝胶状导热材料。这种材料同时具有导热垫片和导热硅脂的某些优点，较好的弥补了二者的弱点。
  导热凝胶继承了硅胶材料亲和性好，耐候性、耐高低温性以及绝缘性好等优点，同时可塑性强，能够满足不平整界面的填充，可以满足各种应用下的传热需求。

  我司单组分导热凝胶产品

 

1.卡夫特导热凝胶的特点

导热凝胶是由液体和固体组成的被称之为“固液共存型材料”的物质，导热凝胶以高分子化合物构成网状的结构，显示出如下性能特点:

 

（图为导热凝胶常见打胶方案，源自网络）

 

① 性能可调控，导热凝胶可改变交联程度、硅氢基含量、催化剂量等参数，对导热凝胶性能进行改性。可根据应用需求，对产品的流动性、硬度、固化时间等性能进行调控；同时可添加部分填料，制备导电性、导热性的凝胶等；

② 较好的相容性，能够与大多数材质产生较好的粘接性能，实现产品与外界环境隔离的保护效果；

③ 表面自发粘性，这种天然粘合使得凝胶能够与大多数常见电子器件或其他材料表面的物理粘附，而不需在固化前添加胶黏助剂或粘结表面喷涂粘结剂；

 

④ 良好的自修复能力，能够满足灌封组件的元器件的更换，及金属探头的线路检测；

⑤ 物理化学性质稳定，受温度影响不大，可在较宽的温度范围（-60℃~200℃）内使用；

⑥ 胶体柔软，可较好的消除机械应力，同时具备优异的减震效果，在汽车行业中应用较多；

 

⑦ 电性能和耐候性能优异，产品可用在高压、日晒等恶劣环境下使用；

⑧ 若使用无色透明的凝胶，在作为灌封材料时可方便观察灌封组件内部结构。

⑨ 导热凝胶相较导热垫片，更柔软，可以压缩到非常低的厚度，几乎没有硬度，对设备不会产生内应力。

⑩ 相对于导热硅脂，更容易操作，导热硅脂具有一定流动性一般不能用于厚度0.2mm以上的场合，而凝胶可以任意成型，不平整的PCB板和不规则器件（电池、元器件角落部位）都可以使用；不会出油和变干，可靠性上具有一定优势。

 

 

2导热凝胶的应用

由于导热凝胶具备以上诸多优异性能，而被广泛用作电子元器件的防潮、减震和绝缘涂覆及灌封材料，对电子元件及组合件起防尘、防潮、防震及绝缘保护作用。被广泛地应用于LED芯片、通信设备、手机CPU、内存模块、IGBT 及其它功率模块、功率半导体等领域。

 

 

3.影响导热系数的因素

1. 聚合物基体材料的种类和特性：基体材料的导热系数超高，填料在基体的分散性越好及基体与填料结合程度越好，导热复合材料导热性能越好。

2. 填料的种类：填料的导热系数越高，导热复合材料的导热性能越好。

3. 填料的形状：一般来说，容易形成导热通路的次序为晶须＞纤维状＞片状＞颗粒状，填料越容易形成导热通路，导热性能越好。

4. 填料的含量：填料在高分子的分布情况决定着复合材料的导热性能。当填料含量较小时，起到的导热效果不明显；当导热网链的方向与热流方向一致时，导热性能最好。因此，导热填料的量存在着某一临界值。

5. 填料与基材材料界面的结合特性: 填料与基材的结合程度越高，导热性能越好，选用合适的偶联剂对填料进行表面处理，导热系数可提高10%~20%。

 

4.卡夫特导热凝胶单组份与双组份

双组份导热凝胶的优势：

1.未固化前具有更高的挤出性，流动性，利于自动化和手工点胶使用。

2.固化后为导热垫片，具有更好的抗垂流性能和可靠性。

3.固化后模量低，大大降低了热膨胀导致应力及振动造成的损坏。

4. 常温和高温皆可固化，无副产物。

 

我司部分导热界面材料的产品

 

双组份导热凝胶的缺点：

应避免与含有N、P、S等有机化合物，Sn、Pb、Hg、Sb、Bi、As等重金属的离子性化合物，含有乙炔基等不饱和基的有机化合物接触；常见的如环氧树脂类胶水，瞬干类胶水，缩合型硅胶等，不要混和摆放或烘烤等。

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